基于機器視覺的船用彎管幾何參數測量系統(tǒng)研究.pdf

1、彎管大量應用于航空航天、船舶、汽車等工業(yè)領域，起著連接、控制、變向、分流、支撐等重要作用。由于數控加工中彎管存在回彈，無法用解析法或數值法進行修正。目前最好的補償方法是在加工現場對彎管直接測量，測量結果與設計圖紙數據比較，以及時將誤差反饋給彎管機，修改數控加工代碼，使后繼加工件盡快與圖紙吻合，滿足精度要求，降低加工成本。
　　本文根據課題要求，設計了一套基于機器視覺的非接觸式測量系統(tǒng)?？紤]到彎管空間結構，本文采用雙目立體視覺三維測

2、量技術：首先根據雙目立體視覺測量原理構建一套圖像獲取的硬件系統(tǒng)，其中包括了相機、鏡頭、圖像采集卡的選擇及照明系統(tǒng)設計等；然后結合課題的特定環(huán)境，通過對相機標定的系統(tǒng)學習，確定選用操作簡單，標定結果精度高的基于OpenCV圖像處理平臺的雙目立體標定方法；圖像處理部分，首先進行濾波預處理得到高質量的彎管圖像，接著在邊緣檢測時利用canny算子進行粗定位后結合單位圓空間矩法對圖像邊緣進行亞像素級定位，然后對彎管進行邊緣和中心軸線提取，最后利用

3、極線約束等對圖像進行基于中心軸線的立體匹配，結合雙目立體視覺原理計算出各匹配點的三維坐標，從而實現彎管幾何參數的測量。
　　根據課題給定范圍的直徑為φ89mm-φ219.1mm，最大彎曲角度195°，彎曲半徑 R=3D的大型金屬彎管中選取3組不同參數的彎管進行試驗，彎管外徑、彎曲角度以及彎曲半徑結果精確度分別達到了0.02mm、0.2°及0.15mm以內，證明該測量系統(tǒng)滿足課題要求。最后對影響測量系統(tǒng)誤差較大的因素進行了分析，并給